酱香型白酒封窖工艺研究

冯海燕，卢 君 *，王 凡，2，陈竹君，陈文思，陈 婷，李长文

（1.贵州国台酒业集团股份有限公司，贵州 遵义 564501；2.天士力控股集团有限公司研究院，天津 300410）

中国白酒的封窖工艺一直秉承传统的泥封工艺。传统的泥封封窖方式是以窖泥泥封作为内层，塑料膜作为外层的双层密封模式。茅台镇的酱香型白酒传统封窖工艺，采用封窖泥结合塑料膜的双层密闭封窖模式，其采用的封窖泥是仁怀当地的紫红泥，该紫红泥的特性是粘连性强，密封性好，不易开裂。该种封窖方式既满足了密封性能，又为微生物发酵提供载体。生产实践表明，封窖泥与上层酒醅酒质有密切关系，其微生物种群数量对窖面基酒酒质起着重要的作用，但窖泥直接接触面糟，如果窖泥管理不当，容易导致面糟感染杂菌及渗入泥水，产生杂味。循环利用的封窖泥好氧细菌、嫌气厌氧细菌、霉菌、酵母菌以及放线菌数量随着封窖次数增加逐渐降低，而嫌气厌氧芽孢细菌数量则是随着封窖泥使用次数的增加而逐渐增加，管理不当往往易造成窖面基酒中带有严重的泥味和霉味等异杂味[2]。杨刚仁等[2]研究麻布辅助封窖在酱香型习酒中的应用，证明在封窖过程中增加麻布隔离后，能减少腐殖质进入封窖泥中，增加封窖泥的循环利用次数，并降低固体生产垃圾量，简化了开窖工序，且有效减少基酒中的泥味和霉味，提升大回酒轮次优质品率。卢君等[3]研究不同封窖方式对酱香白酒基础酿造的影响，表明酱香型白酒生产工艺中封窖泥对于发酵进程、酒醅理化指标和基酒产量均影响不大；对于窖面基酒风格质量的形成具有重要贡献作用。谢军等[4]综述浓香型白酒封窖工艺研究进展，阐述了目前行业中主要的四种封窖工艺及不同封窖工艺的优缺点。本研究在前期研究的基础上，结合生产实际需求，引入竹席隔离封窖工艺，并通过感官品评、气相色谱（gas chromatography，GC）分析等方法，对比竹席隔离封窖泥工艺及传统封窖工艺生产出的窖面基酒（在堆积发酵结束后，选择发酵最好的约300 kg酒醅单独拌曲，作为窖池最上层酒醅入窖发酵，待窖内发酵结束后单独烤取的酒，称为窖面基酒）及醇甜基酒（在堆积发酵结束后，不再单独拌曲，直接入窖发酵，在窖内位于窖面酒醅的下面，待窖内发酵结束后烤取的酒，称为醇甜基酒）的理化指标及感官品质的差异。旨在改进传统封窖工艺，提升基酒及窖面基酒品质，为指导生产提供理论及实践支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

白酒酒样：某酒厂轮次生产过程窖面基酒、醇甜基酒；竹席：仁怀当地竹子编制而成。

1.1.2 化学试剂

乙醛、乙酸乙酯、乙缩醛、甲醇、丁酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、异丁醇、戊酸乙酯、正丁醇、异戊醇、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、丙酸、丁酸、己酸、苯乙醇、叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸等24种标准物质（均为色谱纯）：天津光复精细化工厂；氢氧化钠、盐酸（均为分析纯）：成都市科龙化工试剂厂；酚酞（分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Agilent 7890B气相色谱仪（配火焰离子化检测器（flame ionization detector，FID））、CP-WAX 57CB毛细管色谱柱（50 m×0.25 mm×0.20 μm）：安捷伦科技有限公司；LQ-C10002电子天平：昆山优科维特电子科技有限公司；NH-4恒温水浴锅：常州润华电器有限公司；TST-RO-20（超）纯水机：石家庄泰斯特仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

酒样密封常温保存。

1.3.2 传统窖泥封窖及竹席隔离封窖

实验组：二轮次烤酒生产结束，堆积发酵完成，酒醅入窖后，选取待封窖的20个窖（编号分别为S1～S20窖）作为实验组，采取竹席隔离的方式封窖，窖内发酵30 d后，取出烤酒，统计三轮次窖面基酒及醇甜基酒（三轮次烤酒生产期间，每日统计实验窖的产酒量）的产量数据并取样检验理化指标、收集色谱数据及感官品评。同上，三轮次烤酒生产结束，堆积发酵完成，酒醅入窖后，选取待封窖的20个窖（与二轮次所选窖一致）作为实验组，采取竹席隔离的方式封窖，窖内发酵30 d后，取出烤酒，统计四轮次窖面基酒及醇甜基酒（四轮次烤酒生产期间，每日统计实验窖的产酒量）的产量数据并取样检验理化指标、收集色谱数据及感官品评。

对照组：二轮次取酒生产结束，堆积发酵完成，酒醅入窖后，选取待封窖的20个窖（编号分别为0S1～0S20窖）作为对照组，采用传统窖泥封窖方式封窖，窖内发酵30 d后，取出烤酒，统计三轮次窖面基酒及醇甜基酒的产量数据并取样检验理化指标、收集色谱数据及感官品评。同上，三轮次取酒生产结束，堆积发酵完成，酒醅入窖后，选取待封窖的20个窖（与二轮次所选窖一致）作为对照组，采用传统窖泥封窖方式封窖，窖内发酵30 d后，取出烤酒，统计四轮次窖面基酒及醇甜基酒的产量数据并取样检验理化指标、收集色谱数据及感官品评。

三轮次实验组窖面基酒标记为JMS1～JMS20，对照组标记为JM0S1～JM0S20，三轮次实验组醇甜基酒标记为CTS1～CTS20，对照组标记为CT0S1～CT0S20；四轮次实验组窖面基酒标记为JMSI1～JMSI20，对照组标记为JM0SI1～JM0S20，四轮次实验组醇甜基酒标记为CTSI1～CTSI20，对照组标记为CT0SI1～CT0SI20。

竹席隔离封窖：封窖前，将谷壳均匀洒在糟醅面上，确保覆盖完全，然后铺好竹席。将封窖泥浸泡松软、踩细，均匀覆盖在竹席面上拍平、拖光滑，封窖泥拍平后的厚度要求＞5 cm，待封窖泥适当干硬时（表面收汗），用塑料膜覆盖泥面，拉平压紧。

传统窖泥封窖：封窖前，将谷壳均匀洒在糟醅面上，确保覆盖完全，将封窖泥浸泡松软、踩细，均匀覆盖在竹席面上拍平、拖光滑，封窖泥拍平后的厚度要求＞5 cm，待封窖泥适当干硬时（表面收汗），用塑料膜覆盖泥面，拉平压紧。

1.3.3 窖面基酒感官评价及合格率计算

组织有2年以上品评经验的10人以上的品评小组，针对窖面基酒进行评分。评分标准参考团体标准T/GZRHJX 001—2019《仁怀产区大曲酱香综合基酒》，制定窖面基酒感官评分标准（见表1），从曲香、酱香、酒体醇和度、后味、干净度五个方面评价窖面基酒的感官质量，最高分均为10分（每一项的评分均为去掉最高分与最低分后，取小组评分的平均分。），综合评分（满分100分）按照权重不同进行测算，其计算公式如下：

表1 窖面基酒感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standards of the pit surface base liquor

综合评分=曲香评分×20%+酱香评分×10%+酒体醇和度评分×20%+后味评分×10%+干净度评分×40%

窖面基酒合格与否的评价方法：综合评分在60分及以上为合格，60分以下为不合格。窖面基酒的产量是以统计合格窖面基酒的产量为准，并测算合格率，其计算公式如下：

1.3.4 分析检测

基酒总酸、总酯检测：按照国标GB/T 10345—2007《白酒分析方法》。

基酒挥发性风味物质检测采用气相色谱法。GC条件：CP-WAX 57CB毛细管柱（50 m×0.25 mm×0.20 μm）。程序升温：初始温度35 ℃，保持2 min，以1 ℃/min的速率升温至45 ℃，保持1 min，以2 ℃/min的速率升温至50 ℃，保持2 min，以7 ℃/min的速率升温至160 ℃，保持6 min，以25 ℃/min的速率升温至200℃，保持5min。进样口温度为200℃，FID检测器温度为200 ℃；分流比为30∶1。柱流速：初速0.5mL/min，保持15 min，以1.0 mL/min速率升至1.0 mL/min，保持35 min。吹扫流量3 mL/min，尾吹流量25 mL/min，氢气流量30 mL/min，空气流量300 mL/min。

分别量取1 mL叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸标准品于50 mL容量瓶中，以体积分数为53%乙醇水溶液定容至刻度，得内标液。取基酒酒样10 mL，精密量取，置10 mL样品瓶中，准确加入内标液（叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸）100 μL，摇匀，进样量为0.4 μL。

定性定量方法：参考杨亚娇等[6]方法。

1.3.5 数据处理

数据处理采用IBM SPSS Statistics 26.0独立样本t检验分析及SIMCA14.1 的偏最小二乘法-判别分析（partial least squares-discriminant analysis，PLS-DA）等。

2 结果与分析

2.1 实验组及对照组窖面基酒产量、合格率及感官综合评分对比

用紫红泥封窖是仁怀当地生产酱香型白酒的传统工艺，研究表明，封窖泥对于窖面基酒风格质量的形成具有重要贡献作用[3]，但管理不当往往易引起窖面基酒的杂味。实验组及对照组窖面基酒产量、合格率及感官综合评分对比结果见表2。选合格窖面基酒的感官评分数据做雷达图，结果见图1。

由表2可知，实验组三、四轮次窖面基酒的产量及合格率均明显高于对照组，三轮次窖面基酒产量提升66.38 kg/窖，合格率提升43.41%；四轮次窖面基酒产量提升19.39 kg/窖，合格率提升14.48%。由图1可知，实验组三轮次窖面基酒感官综合评分也明显高于对照组，其在酱香、酒体醇和度、后味、干净度等方面的评分分别为5.86分、6.08分、6.39分、9.36分，均高于对照组（4.82分、5.33分、5.54分、9.10分），说明实验组三轮次窖面基酒的整体质量较好；实验组四轮次窖面基酒的评分略低于对照组，其在曲香、酱香等方面的评分均略低（实验组在曲香、酱香、酒体醇和度、后味、干净度评分分别为4.76分、5.76分、6.40分、6.56分、9.22分，对照组分别为4.96分、5.95分、6.58分、6.98分、9.84分）。

表2 实验组及对照组窖面基酒产量、合格率及感官综合评分对比Table 2 Comparison of the qualification production,qualification rate and sensory comprehensive score of the pit surface base liquor between experimental group and control group

图1 三轮次（a）及四轮次（b）窖面基酒感官评分雷达图Fig.1 Radar chart of sensory score of the third-round (a) and the fourth-round (b) pit surface base liquor

影响窖面基酒质量的因素有很多，包括大曲质量、生产操作工艺、封窖工艺等多方面。实验在尽可能保证大曲质量、生产操作工艺等一致的前提下，优化封窖工艺，证明用竹席隔离窖泥的封窖工艺，可以有效提升窖面基酒的产量与合格率，且可以在一定程度上提升窖面基酒的质量。虽然实验组四轮次窖面基酒的综合评分略偏低，但其窖面基酒的合格率及产量得到明显提升。竹席隔离窖泥，在一定程度上可以防止窖泥中的泥水污染糟醅，有效减少异杂味酒的出现。同时，窖泥和糟醅之间并非完全隔离，菌系、物系、酶系等可以通过竹席传递，保证了封窖泥对于酒体风格形成的作用。

2.2 实验组与对照组窖面基酒酸酯类物质对比

酸酯类物质成分是白酒中重要的呈香呈味物质，其物质含量的变化会对酒体产生明显影响。对比分析三轮次、四轮次实验组及对照组窖面基酒、醇甜基酒酸酯类物质成分的变化，结果见表3。由表3可知，与对照组三轮次窖面基酒相比，实验组三轮次窖面基酒的总酯提升22.76%，丁酸乙酯提升16.56%，乙酸、丁酸、乙酸乙酯、乳酸乙酯分别下降46.32%、79.87%、42.62%、16.05%。与对照组四轮次窖面基酒相比，实验组四轮次窖面基酒总酯提升11.57%，乳酸乙酯提升22.56%，乙酸、丁酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯分别下降5.99%、62.10%、20.49%、31.49%。与对照组三轮次醇甜基酒相比，实验组三轮次醇甜基酒的总酯提升44.20%，乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯分别提升12.42%、105.37%、48.72%，乙酸、丁酸分别下降27.64%、86.42%。与对照组四轮次醇甜基酒相比，实验组四轮次醇甜基酒总酯提升16.84%，丁酸乙酯、乳酸乙酯分别提升17.45%、23.92%，乙酸、丁酸分别下降20.93%、96.56%。

表3 实验组及对照组窖面基酒和醇甜基酒酸酯类物质对比Table 3 Comparison of acids and esters of the pit surface base liquor and "alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯等酯类物质成分，均呈现不同的香气特点，对酒体呈香具有一定的贡献。丁酸含量过高会给酒体带来较为明显的汗臭、酸臭、窖泥臭等杂味。实验组窖面基酒的主要特点体现在丁酸、乙酸、乙酸乙酯的降低，丁酸的降低可以有效提升酒体的干净度。实验组醇甜基酒的主要特点体现在总酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的提升，酯类含量的提升，可以在一定程度上提升酒体的香气。

2.3 实验组及对照组窖面基酒及醇甜基酒风味物质的差异性研究

酱香型白酒风味成分复杂，种类繁多，其详细的呈香呈味机理尚不明确，本研究采用IBM SPSS Statistics 26.0的独立样本t检验，致力于从整体上明确酒体变化，验证实验有效性。开展SIMCA14.1 的偏最小二乘法判别分析，明确区分实验组及对照组窖面基酒、醇甜基酒的主要物质因素。

取实验组及对照组三、四轮次窖面基酒，检测总酸、总酯及21种色谱骨架物质含量的数据。用IBM SPSS Statistics 26.0的独立样本t检验分析实验组及对照组窖面基酒风味物质成分间的差异性，将实验组与对照组的酸、酯、醛、醇等物质成分数据进行独立样本t检验分析，结果见表4和表5。由表4和表5可知，得到莱文方差等同性检验及平均值等同性t检验结果，显著性数值＜0.05（总酯），说明不满足方差齐性，则参考不假定等方差该行的P值，P＜0.05，说明实验组与对照组在总酯含量上具有显著差异。显著性数值＞0.05（异丁醇），说明满足方差齐性，则参考假定等方差该行的P值，P＜0.05，说明实验组与对照组在异丁醇含量上具有显著差异。同理可知，实验组三轮次窖面基酒与对照组的窖面基酒在酸酯类、醛醇类等物质含量均有显著差异性（P＜0.05）。实验组四轮次窖面基酒与对照组的窖面基酒在总酸、乙酸等物质含量无显著差异性（P＞0.05），在其他酸酯类、醇类物质含量均有显著差异（P＜0.05）。

表4 实验组及对照组三轮次窖面基酒独立样本T检验数据Table 4 T test data of the independent samples of the third-round pit surface base liquor between experimental group and control group

表5 实验组及对照组四轮次窖面基酒独立样本T检验数据Table 5 T test data of the independent samples of the fourth-round pit surface base liquor between experimental group and control group

用IBM SPSS Statistics 26.0的独立样本t检验分析实验组及对照组醇甜基酒物质成分间的差异性，结果分别见表6和表7。由表6和表7可知，实验组三轮次醇甜基酒与对照组的醇甜基酒在总酸、正丁醇、糠醛等物质含量无明显差异（P＞0.05），在其他酸酯类、醛醇类物质含量均有显著性差异（P＜0.05）。实验组四轮次醇甜基酒与对照组的醇甜基酒在酸酯类、醛醇类物质含量均有显著性差异（P＜0.05）。

表6 实验组及对照组三轮次醇甜基酒独立样本T检验数据Table 6 T test data of the independent samples of the third-round"alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

表7 实验组及对照组四轮次醇甜基酒独立样本T检验数据Table 7 T test data of the independent samples of the fourth-round"alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

续表

2.4 实验组及对照组窖面基酒及醇甜基酒风味物质成分的最小二乘法判别分析

取实验组及对照组三、四轮次窖面基酒及醇甜基酒，检测其总酸、总酯及风味物质。利用SIMCA 14.1软件对窖面基酒及醇甜基酒的风味物质含量结果进行偏最小二乘法判别分析，结果见图2。由图2a可知，实验组三轮次窖面基酒、醇甜基酒及对照组的窖面基酒、醇甜基酒均存在明显的聚类。由图2b可知，实验组四轮次窖面基酒、醇甜基酒及对照组的窖面基酒、醇甜基酒均存在明显的聚类。

图2 三轮次（a）及四轮次（b）窖面基酒及醇甜基酒挥发性风味物质偏最小二乘法判别分析结果Fig.2 Partial least squares-discriminant analysis results of volatile flavor substances in third-round (a) and fourth-round (b) of pit surface liquor and alcohol-sweet base liquor

根据窖面基酒及醇甜基酒风味物质进行偏最小二乘法判别分析，计算变量投影重要性分析值（variable importance of projection，VIP），结果见图3。由图3a可知，甲醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙缩醛、丙酸等是区分实验组与对照组三轮次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素。由图3b可知，乙醛、乙缩醛、丁酸乙酯、辛酸乙酯、正丙醇、己酸等是区分实验组与对照组四轮次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素。

图3 三轮次（a）及四轮次（b）窖面基酒及醇甜基酒挥发性风味物质偏最小二乘法判别分析结果Fig.3 Results of partial least squares-discriminant analysis of volatile flavor substances in the third-round (a) and the fourth-round(b) pit surface liquor and "alcohol-sweet" base liquor

3 结论

通过对比分析实验组及对照组窖面基酒及醇甜基酒的感官质量差异，发现竹席隔离窖泥的封窖工艺，不仅可以有效提升窖面基酒的产量与合格率，且可以在一定程度上提升窖面基酒的质量。竹席隔离窖泥实验对基酒的理化指标及风味成分含量均有一定程度的改变，基酒中风味成分含量的改变是感官质量改变的体现。实验组窖面基酒的主要特点体现在丁酸、乙酸、乙酸乙酯的降低，丁酸的降低可以有效提升酒体的干净度。实验组醇甜基酒的主要特点体现在总酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的提升，酯类物质含量的提升，可以在一定程度上提升酒体的香气。根据偏最小二乘法判别分析，实验组三轮次窖面基酒、醇甜基酒及对照组的窖面基酒、醇甜基酒存在明显的聚类。实验组四轮次窖面基酒、醇甜基酒及对照组的窖面基酒、醇甜基酒存在明显的聚类，且区分实验组与对照组三轮次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素是甲醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙缩醛、丙酸等，区分实验组与对照组四轮次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素是乙醛、乙缩醛、丁酸乙酯、辛酸乙酯、正丙醇、己酸等。

本研究明确了竹席隔离窖泥封窖工艺可以有效提升窖面及醇甜基酒的质量，为封窖工艺的改进提供实践及理论支撑，后期可以扩大实验范围，进一步验证工艺效果。